橋梁新版本中溫度自典尚設(shè)計(jì)

1、MIDAS/Civil Ver.6.7.0 版本中溫度自應(yīng)力的計(jì)算當(dāng)溫度按線性梯度作用在結(jié)構(gòu)上時(shí)，結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生自我約束應(yīng)力，但是當(dāng)溫度以非線性的折線性溫度作用在結(jié)構(gòu)上時(shí)將發(fā)生自我約束應(yīng)力。下面通過(guò)線性、非線性溫度荷載作用的例題，比較一下兩種作用的結(jié)果。1.線性分布的溫度作用溫度應(yīng)變應(yīng)力4810-61.44 1064 -7210-6-2.16 106-6溫度應(yīng)力軸向應(yīng)力彎曲應(yīng)力1.44 106-0.36 1061.8 106-2.16 106-0.36 106106-1.8厚度 = 1 m線膨脹系數(shù) = 1210-6彈性模量 E = 3.0E10 N/m2軸向應(yīng)力的計(jì)算:d Area 1 .04

2、 .144 106 1 0.6 2.16 106 /1 0.36 106221http=+0.40.6溫度作用引起的變形如上圖所示，由軸向和彎曲兩部分組成。下圖顯示的是從兩端固接，逐步釋放各約束時(shí)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況。兩端固接約束應(yīng)力的應(yīng)力1.44 106-2.16 106軸向約束約束應(yīng)力1.8 106的應(yīng)力-1.8 106-0.36 106的應(yīng)力約束應(yīng)力彎曲約束1.8 106-1.8 106由上圖可知，當(dāng)無(wú)外部約束條件時(shí)，線性的溫度梯度不會(huì)引起自我約束應(yīng)力。2http2. 非線性分布的溫度作用下圖為截面上作用非線性溫度時(shí)的應(yīng)力分布情況。溫度應(yīng)變應(yīng)力4810-61.44 1064 0.40.6721

3、0-62.16 1066溫度應(yīng)力軸向應(yīng)力彎曲應(yīng)力1060.936 1060.5041061.44-0.936 106+=1062.161.224 1060.936 106將溫度應(yīng)力也用軸向應(yīng)力和彎曲應(yīng)力表達(dá)。軸向應(yīng)力的計(jì)算:d Area 1 .04 .144 106 1 0.6 2.16 106 /1 0.936 10622由彎曲應(yīng)力圖計(jì)算等效彎矩:M b d 1 0.504 106 0.14 (1 0.41 0.936 106 0.52 (0.4)T2321 1.224 106 0.34 (0.66 2 0.34)0.0888 106233http相當(dāng)于等效彎矩引起的彎曲應(yīng)力：0.08881

4、06MTz0.532810626同樣，下圖顯示的是從兩端固接，逐步各約束時(shí)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況。約束應(yīng)力的應(yīng)力兩端固接1.44 1061062.16軸向約束約束應(yīng)力的應(yīng)力0.504106-9.361.224 1060.936 106約束應(yīng)力的應(yīng)力彎曲約束-0.53281061.0368106-8.294416.9121050.53281064http05105如上圖所示，在最后彎曲約束時(shí)，由等效彎矩引起的應(yīng)力將被掉，而結(jié)構(gòu)即使沒(méi)有外部彎矩作用同樣會(huì)存在殘余應(yīng)力。非常重要的是，對(duì)殘余的應(yīng)力積分結(jié)果為0，說(shuō)明即使沒(méi)有產(chǎn)生構(gòu)件內(nèi)力，也會(huì)由于間自我約束的作用產(chǎn)生的應(yīng)力。結(jié)論: 在非線性溫度梯度作用下，即使沒(méi)有對(duì)結(jié)構(gòu)的彎曲約束，截面內(nèi)也將產(chǎn)生應(yīng)力。溫度自應(yīng)力影響截面內(nèi)的應(yīng)力分布，對(duì)裂縫比較敏感的結(jié)構(gòu)以及聯(lián)合截面結(jié)構(gòu)的影響將是不可忽視的。MIDAS/Civil v6.7.1的分析結(jié)果Bend(+z)(0.5)1.04E+06Ben